Credo che la risposta pi\u00f9 bella possa venire dalla
\n spiegazione del cosiddetto “Gatto di Schr\u00f6dinger”.<\/p>\n
Erwin Schr\u00f6dinger fu uno dei fondatori della meccanica
\n quantistica ed elabor\u00f2 questa specie di paradosso: egli suppose
\n di mettere un gatto in un contenitore isolato, assieme a cibo, acqua,
\n patatine fritte, un paio di mosche e un sacco di altri oggetti inutili.
\n Poi, assieme a tutto questo, una fialetta di veleno collegata ad un rilevatore
\n di radiazioni, e a fianco uno e un solo atomo di un elemento radioattivo.
\n Immagin\u00f2 di sigillare il contenitore e dopo un certo tempo si chiese
\n se il gatto era vivo o morto. <\/p>\n
Il punto di dimezzamento, ovvero il tempo dopo il quale
\n c\u2019\u00e8 la massima probabilit\u00e0 che il 50% degli atomi radioattivi
\n siano decaduti, pu\u00f2 essere valutato statisticamente, ma vale solo
\n per un numero MOLTO GRANDE di atomi. Per un singolo atomo, la questione
\n \u00e8 assolutamente indecidibile. Esso pu\u00f2 decadere dopo un
\n millisecondo come fra qualche miliardo di anni. Essendo indecidibile,
\n dopo un tempo qualsiasi c\u2019\u00e8 il 50% di probabilit\u00e0 che l\u2019atomo
\n sia decaduto, e il 50% che l\u2019atomo sia ancora l\u00ec. Allora il povero
\n gatto nel contenitore ha il 50% di probabilit\u00e0 di essere vivo,
\n e il 50% di essere morto. E se ci obbligassero a prendere una decisione,
\n sosterremmo che \u00e8 MEZZO VIVO E MEZZO MORTO. Come fare per stabilirlo
\n univocamente? Devo aprire il contenitore, ma allora il gatto non \u00e8
\n pi\u00f9 nel contenitore sigillato, \u00e8 aperto ora. Io posso dire
\n se \u00e8 vivo o morto, ma ho PERTURBATO il sistema. Il principio quantomeccanico
\n parallelo al ragionamento appena fatto prende il nome di Principio
\n di Sovrapposizione<\/u>. Ogni sistema, ad esempio un corpo in moto, pu\u00f2
\n essere pensato come sovrapposizione di diversi, a volte infiniti stati
\n di moto, ognuno con energia differente e velocit\u00e0 differente. Alcuni
\n sono pi\u00f9 probabili, altri meno probabili. In generale, ognuno di
\n questi stati di moto \u00e8 ben preciso e “separato” dagli
\n altri, ad esempio uno ha energia E, il successivo energia E+e, poi E+2e
\n eccetera. Questa “separazione” prende appunto il nome di quantizzazione<\/u>.
\n Perturbando il sistema, io forzo il sistema stesso ad assumere UNO
\n e uno solo di questi stati di moto<\/u>.<\/p>\n
Schr\u00f6dinger e colleghi dimostrarono che per ogni
\n sistema in studio, esistono diversi stati possibili, ognuno con una diversa
\n probabilit\u00e0 (fortunatamente non erano casi al 50%). Per stabilire
\n in che stato si trovi realmente, io devo perturbare il sistema. Se non
\n perturbo, mi devo accontentare della probabilit\u00e0. Se voglio una
\n risposta secca, devo perturbare (ma poi non ho pi\u00f9 il sistema di
\n partenza).<\/p>\n
Esempio: un elettrone si trova nei pressi di un nucleo
\n di un atomo. Esso si pu\u00f2 trovare su tre orbite: A, B e C [2]. Per
\n lo stato di moto ad esso associato, esiste il 60% di probabilit\u00e0
\n che si trovi su A, il 30% che sia su B e il 10% che sia su C. Ci accontentiamo
\n o no? Se ci accontentiamo, io so ESATTAMENTE l\u2019energia dell\u2019elettrone
\n ma per la sua posizione so solo che al 60% \u00e8 su A e cos\u00ec
\n via. Non mi accontento? Allora faccio una specie di “fotografia”
\n all\u2019atomo. Ora io vedo esattamente dove \u00e8 l\u2019elettrone! Se avessi
\n 100 atomi e scattassi 100 foto, in 60 di queste sarebbe su A, in 30 su
\n B e in 10 su C, ma per ognuna di esse lo so esattamente. E l\u2019energia?
\n Per fotografare, ho utilizzato radiazione luminosa, la quale avr\u00e0
\n interagito con l\u2019elettrone cedendogli energia. Non so per\u00f2 quanto
\n ne ha ceduto. Se non mi accontento, so tutto sulla posizione dell\u2019elettrone
\n ma nulla sulla sua energia. Il fisico, a seconda che gli serva informazione
\n esatta sull\u2019energia o sulla posizione, pu\u00f2 decidere se accontentarsi
\n o no. <\/p>\n
Senza scendere nei particolari, \u00e8 dimostrabile
\n che il prodotto fra le incertezze nelle determinazioni dell\u2019energia e
\n della posizione \u00e8 uguale a una costante [3]. E\u2019 come una coperta
\n stretta: se riduco l\u2019incertezza su una, allora automaticamente aumenta
\n sull\u2019altra. <\/p>\n
Per quanto riguarda la seconda domanda, non \u00e8
\n strettamente vero che l\u2019incertezza sulla posizione dipende dalla lunghezza
\n d\u2019onda. Piuttosto, come visto, dall\u2019incertezza che si ha su questa lunghezza
\n d\u2019onda. Una particella pu\u00f2 essere intesa anche come onda e viceversa.
\n Se io ho un\u2019incertezza bassa sulla lunghezza d\u2019onda, quindi sulla frequenza,
\n allora ho un\u2019incertezza bassa anche sull\u2019energia. So che quella radiazione,
\n ad esempio \u00e8 di colore esattamente verde, ma il fotone dove sta?
\n Ha un\u2019uguale probabilit\u00e0 si stare in ogni punto fra qui e la sorgente
\n luminosa, ossia totale incertezza. <\/p>\n
\u00a0<\/p>\n
[1] Il paradosso del frigorifero dice un po\u2019 la stessa
\n cosa: nel frigo a porta chiusa la luce interna \u00e8 spenta o accesa?.
\n Tutti: SPENTA! Ma come fate a dirlo? Risposta: mentre lo chiudo vedo che
\n si spegne. Gi\u00e0, ma quando \u00e8 chiuso chi vi assicura che non
\n si riaccenda? A noi interessa il frigo CHIUSO. Altra risposta: metto una
\n telecamera dentro. Ma allora tu perturbi il sistema. Non hai pi\u00f9
\n frigo + lampadina ma frigo + lampadina + telecamera. Oppure perturbi il
\n sistema aprendolo un pochino, ma allora \u00e8 aperto, non chiuso\u2026<\/p>\n
[2] La trattazione che segue non \u00e8 strettamente
\n rigorosa (richiederebbe pagine di calcoli, l\u2019introduzione del concetto
\n di grandezza osservabile come valore di aspettazione per un operatore
\n ecc.). Tuttavia ricorder\u00f2 che al posto delle orbite, sono stati
\n introdotti i concetti di orbitali (pur con altro significato). Inoltre
\n gli stati A, B e C sono detti AUTOSTATI.<\/p>\n
[3] In realt\u00e0, vale<\/p>\n
d<\/font>x\u00b7d<\/font>p dove d<\/font>x \u00e8 l\u2019incertezza \u00a0<\/p>\n A proposito della meccanica quantistica, i testi specifici […]<\/p>\n","protected":false},"author":280,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[47],"tags":[],"class_list":["post-33","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-fisica-quantistica-e-nucleare"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/33","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/280"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=33"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/33\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=33"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=33"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=33"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\n ≥ h\/4π<\/font><\/p>\n
\n sulla posizione e d<\/font>p l\u2019incertezza sulla quantit\u00e0
\n di moto e h la costante di Planck. In termini classici la quantit\u00e0
\n di moto \u00e8 definita come p = mv dove m \u00e8 la massa della particella
\n e v la sua velocit\u00e0. Essendo l\u2019energia cinetica \u00bd*mv2<\/sup>,
\n si vede come la quantit\u00e0 di moto sia legata all\u2019energia cinetica
\n (in particolare, la quantit\u00e0 di moto \u00e8 il valore della derivata
\n prima su v dell\u2019energia cinetica). In termini quantistici la faccenda
\n si complica parecchio e le definizioni delle grandezze fisiche cambiano,
\n anche sul piano matematico. La suddetta relazione \u00e8 l\u2019espressione
\n del Principio di Indeterminazione di Heisenberg, e afferma che il prodotto
\n delle incertezze<\/u> pu\u00f2 essere grande a piacere, ma non pu\u00f2
\n scendere, appunto, sotto un certo valore. Se una diminuisce, prima o poi
\n l\u2019altra aumenta.<\/p>\n
\n sono piuttosto complessi mentre i testi di base rischiano di essere poco
\n esaurienti e troppo semplicistici. Si potr\u00e0 comunque trovare una
\n buona introduzione di base su diversi testi di fisica per scuole superiori.\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"